一、概述
假体周围感染（PeriprostheticJointInfection,PJI）是关节置换术后的一种灾难性的并发症，是人工髋关节置换术后常见的并发症之一，假体周围感染是导致假体失败的最常见原因之一。随着无菌技术、手术技巧的进步，其发生率已由5.1%降至0.7%～2.0%。但一旦发生感染会导致再感染、骨质严重缺损甚至截肢等灾难性后果，早期诊断、及时处理极其重要。
在欧美国家，假体周围感染是导致全膝关节置换术（TKA）后翻修的最常见原因，是全髋关节置换术（THA）后翻修的第3大原因，总体发生率介于1%至3%之间。TKA术后感染的发生率为0.6%～1.6%，THA术后感染的发生率在0.7%～2.4%。纵然近些年诊疗手段的改进，假体周围感染发生率有所下降，但是关节置换术后感染仍然无法有效避免，成为关节外科的一大威胁。对关节置换术后感染，早期评估预防、积极准确地诊断、及时有效地处理及选择适当的治疗方式，仍然具有一定的现实指导意义。
既往文献中有许多标准化的感染预防措施，如层流手术间、术前应用足量抗生素、一次性无菌手术衣等。这些措施可以降低假体周围感染的发生率，但不能完全杜绝假体周围感染的发生。感染作为全髋关节置换术后最具威胁性的并发症之一，不仅给患者带来躯体病痛及精神和物质的巨大压力，也给医生寻求有效的治疗方法增加了困难。据文献报道，近10年来初次全髋关节置换术后感染的发生率约为1%。
按部位可分为局限在皮肤、皮下组织的浅部感染及感染灶累及关节腔的深部感染。依据发生的时间，术后6周以内发生者为早期感染，6～12周以上属晚期感染。以往对人工髓关节感染的细菌学分析表明，革兰阳性球菌是人工关节感染的主要菌种。Mayo医院人工关节感染病例中，革兰阳性球菌占76%，其中表皮葡萄球菌和金*色葡萄球菌占45%，草绿色链球菌、D族溶血性链球菌和肠球菌等其他革兰阳性球菌占14%。在人工关节感染中，细菌*力是影响治疗方法的选择和预后的一个重要因素，从细菌种类来讲，一般认为D族溶血型链球菌、革兰阴性细菌、耐青霉素葡萄球菌为高*力细菌。
二、感染的危险因素
由于关节置换人群的老龄化趋势以及假体在体内留存时间增长所带来的持续性感染风险，未来假体周围感染的发病率还将有所上升。造成感染原因有患者自身因素和医源因素。与假体周围感染相关的患者自身因素有很多，如营养不良、类风湿关节炎、银屑病、肥胖、糖尿病、痛风、恶性肿瘤、异体输血、晚期的HIV感染、慢性口腔感染、吸烟及以往接受过开放性手术或免疫抑制治疗等。
以往研究认识到，糖尿病及肥胖患者会增加TKA术后伤口并发症的发生率，伤口愈合时间延长，从而增加感染发生的可能性。最近研究发现，高血糖症是无糖尿病史的骨创伤患者30天发生手术部位感染（surgical-siteinfections,SSIs）的独立危险因素。而年龄、种族、合并症、受伤程度及输血均与30天的SSI不相关。而术前高血糖症也可能会造成术后关节假体周围感染率增加，尤其对肥胖合并糖尿病的患者，须慎重选择关节置换术。研究中还发现，对新近发现糖尿病的患者（糖尿病发现时间小于1年），术后PJI的可能性大大增加，术前需对患者血糖水平进行常规检测，合理控制患者血糖水平，降低患者术后感染风险。对肥胖的患者而言，BMI40kg/m2并不会显著增加患者感染的风险，只有BMI超过40的病态肥胖才显著增加关节假体周围感染的发生率。
免疫功能异常及肿瘤患者是感染的好发人群。对于类风湿性关节炎患者，在开始利妥昔单抗（RTX）治疗前伴慢性肺病和（或）心功能不全、关节外受累及免疫球蛋白（Ig）G水平低为严重感染的危险因素。
然而合理而规范地围手术期操作技术较患者自身因素更加重要，术中因素与感染发生率紧密相连。Harrop等通过对骨科翻修手术感染相关风险因素进行研究分析发现，接触隔离、术区贴膜、术前备皮对降低感染率作用有限，而缩短手术时间、术中减少器械暴露、术中预防性低温、限制反复轻微违规无菌技术等措施能明显降低感染发生率。合理的皮肤消*、术区贴膜、手术时间、重复错误操作等对感染发生率的影响要高于患者自身因素的影响。手术时间超过2h都是感染的重要危险因素。时间每增加30min，感染率就相应增加2.5%。
关节置换术后感染是由多因素导致的，尤其是患者既往合并系统性疾病亦不能忽视。Bozic等对年至年初次THA的例医保患者术后2年的假体周围感染的发生风险进行研究，结果发现术后PJI发生率为2.07%。白色人种女性患者，年龄在70-74岁，酗酒，抑郁症，电解质紊乱，消化性溃疡，尿路感染，风湿性疾病，术前贫血，心肺并存病（心律失常、充血性心衰，缺血性心肌病，慢性肺病）与周围血管性疾病都是THA术后假体周围感染的高危因素。在此基础上发明了一种针对假体周围感染的风险评估电子计算器。这种计算器涉及患者年龄、性别、种族、29种合并疾病及社会经济状况，内容丰富，个体化特征鲜明，具有一定的临床指导意义。
由此可见，关节置换术后感染是多种因素综合作用的结果，包括术前、术中及术后每个环节，各个危险因素并不是各自独立的，有些因素相互影响甚至互为因果，对围手术期危险因素早期评估，并及时调整处理，防患于未然，力求将感染率降到最低。对新的危险因素的探讨与完善，有利于对术后感染的早期干预治疗，既需要大宗病例研究及循证医学证据，又需要基础医学实验研究甚至分子组织学研究的支持与更新的分类
三、诊断
人工髋关节感染诊断比较困难，应根据临床症状、实验室检查、影像学检查、细菌培养以及病理检查综合确定，目前尚无统一的诊断“金标准”。
1.临床表现
疼痛是术后感染最常见的症状，如经过一段时间的无症状期后突然出现疼痛，或休息与主动活动时疼痛均存在，应考虑感染的可能。典型的红、肿、热、痛炎症表现多见于急性感染者。慢性感染可形成窦道，但临床症状及体征往往比较轻微，症状不典型，容易与无菌性松动相混淆。疼痛常常是大多数关节感染患者的主要临床表现，如果患者术后持续疼痛，休息时也疼痛，应高度怀疑为关节感染如果同时出现发热、ESR和CRP升高、X线有松动迹象，应停用抗生素3周进行髋关节穿刺培养检查。窦道是人工髋关节感染的直接证据，但是窦道形成常常是医源性的引起窦道形成的原因有以下4个方面:（1）感染早期病菌数量多，*力强，导致局部脓肿破溃形成;（2）早期感染治疗被延误，脓肿反复发作，最终形成窦道;（3）感染后进行不适当的清创术，切口不愈合形成窦道;（4）翻修手术取出假体和骨水泥不彻底，形成残留，感染不能治愈，随后形成窦道。
2.实验室检查
（1）ESR和CRP：ESR与CRP诊断假体周围感染敏感性较高。正常情况下，CRP术后第2天达到高峰，6～8周恢复正常，ESR一般术后3个月内回复正常水平。如果人工关节置换术后ESR（30mm/h）和CRP（20mg/L）持续异常，提示可能存在感染。对于急性人工关节感染，实验室检查有很高的诊断价值，但多数在外院做过长时间的抗生素和清创治疗，就诊时己转为慢性，因此实验室检查的价值大大降低对于慢性感染，体温和血常规检查常常是正常的，诊断意义不大，而ESR和CRP对诊断和治疗监测意义较大。
（2）白细胞计数及分类：对急性感染或迟发的隐匿感染急性发作时意义较大，而迟发感染时可无异常。外周血白细胞计数与中性粒细胞分类常作为感染的敏感指标，但其受多种因素影响,诊断效力极低。
3.放射学检查
（1）X线检查：感染早期普通X线的诊断价值很有限。连续摄片如发现假体松动、局部骨溶解、骨膜反应的表现，应怀疑感染。
（2）磁共振成像（MRI）：受金属假体干扰易形成伪影，但形成窦道后MRI有助于观察感染病灶延伸范围。
（3）放射性核素扫描：利用镓、锝、铟等标记白细胞，具有一定的诊断价值。
4.关节穿刺液检查
（1）细胞学检查：白细胞计数大于/μl，合并CRP及ESR异常具有诊断意义。
（2）细菌培养：是诊断感染的“金标准”，应包括需氧菌、厌氧菌培养及药敏试验。易受抗生素影响，应停用抗生素至少2周后进行，且属有创性检查，应严格无菌操作。
5.组织检查与组织细菌培养
（1）术中冷冻切片及术后石蜡切片检查：取4个部位软组织，3个部位以上高倍视野（×）内多形核白细胞超过5个，或任何一个部位高倍视野内多形核白细胞超过10个即可诊断感染。
（2）组织细菌培养：如前所述，阳性结果目前被认为是诊断假体周围感染的“金标准”，但假阴性和假阳性的情况仍然存在。
四、治疗策略
（一）预防感染的措施主要是针对感染源、细菌的生长环境以及机体抵抗力下降这三个环节。
1.常规预防措施
及时治疗潜在感染，提高机体抵抗力，正确评估术区皮肤条件，尽量缩短术前住院时间，降低院内交叉感染的发生。
2.围术期预防措施
术前预防性应用抗生素，控制高血糖。术中使用双层手套，严格无菌操作，缩短手术时间，彻底止血，高压脉冲冲洗。充分引流。术后预防措施：防止血源途径感染，对有免疫力低下或有使用免疫抑制剂等感染风险较大的患者，都应预防性应用抗生素。对迅速增大的血肿或持续渗液者应及时切开。
（二）临床处理
假体周围感染的治疗原则是彻底清除感染病灶，尽量重建关节，恢复关节功能，改善患者生活质量。PJI治疗的两个核心问题：一是如何选择合理的手术方法，二是如何确定最佳抗生素治疗方案与疗程。临床医师应根据感染的具体情况选择具体的治疗方案，不同学者对于治疗方案的理解仍有多种争议。浅表的局限性蜂窝织炎，应仔细伤口护理并应用抗生素。对深筋膜浅层化脓性感染，应早期切开清创引流和静脉应用抗生素。对深部感染，主要采取以下几种措施：
1.单纯抗生素治疗
适用于老年患者及身体条件差无法耐受再次手术，假体无松动，细菌*力低，对抗生素敏感者。但易导致耐药菌株的产生，临床成功率低。但如果要杀灭有生物被膜包裹的细菌．一般安全剂量的抗生素不能完成，抗生素的浓度必须是通常剂量的10-倍。因此，单纯全身应用抗生素治疗人工关节细菌感染失败率较高。
2.清创术
清创保留假体适用于术后早期急性感染（2周）且假体未松动者。保留假体，局部彻底清创，缺点是抗生素治疗持续时间长，失败率高。清创术具备以下优点:(1)只经历一次手术;(2)恢复关节功能快;(3)治疗费用低。这种方法虽能杀灭假体周围环境中的病原体，但却不能破坏牢固附着在假体表面的生物膜，对感染的根治率低，应严格掌握适应证。清创术适用于早期感染或血源性感染、假体稳定的情况。研究发现在症状出现2d内行清创术感染控制率可达56%，而大于2d清创，感染控制率仅为13%。因此，考虑行清创术时应严格掌握适应证，选择伤口无窦道、敏感菌感染及症状持续1个月以内的患者，可大大提高清创术控制感染的成功率。
3.一期翻修术
主要适用于老年患者，或无法耐受多次手术患者。其不需要旷置过程，在彻底清创后，一期置入新假体。术后恢复快、功能好、费用低廉。缺点问题是无法根据细菌培养结果。术中选择含敏感抗生素的骨水泥。一期翻修术成功的条件有:无窦道、无免疫功能受损、骨量充足、使用含抗生素骨水泥以及术后口服抗生素3~6个月。一期翻修术的适应证为:(1)初次置换术后无伤口并发症;(2)患者一般状况良好;(3)抗生素敏感的表皮葡萄球菌、金*色葡萄球菌或链球菌感染;(4)革兰染色阳性细菌感染;(5)细菌对骨水泥中的抗生素敏感。
4.二期翻修术
二期翻修术是目前治疗关节置换术后深部感染效果最为肯定的方法。通常的做法是：取出假体，彻底清创，持续非肠道途径应用敏感抗菌药物至少6周；复查CRP、ESR连续3次以上均正常，在感染控制的基础上，再次植入假体。一期旷置后能够较彻底清除坏死组织和异物，有充足的时间来确定细菌的种类和敏感抗生素，并在再置换术前得到有效应用；允许在假体再植入前进行治疗效果的评估。缺点是：面临再次麻醉、手术风险；延长住院总时间，增加医疗费用，加重软组织修复难度，时间跨度长。二期翻修术仍为根除感染最有效的方法，相比清创术及一期翻修术具有更宽泛的适应证:(1)免疫功能及营养状况良好能够耐受手术者;(2)留有充足的骨量及软组织，能够重建生物力学稳定的关节。二期翻修术对感染控制率多在90%左右。对骨缺损较大或软组织条件较差的患者可采用限制性内衬及大号股骨头，防止术后脱位。成功的关键主要包括：1、停用抗生素至少3周后经关节穿刺取得足够多的标本分离细菌以及组织学检查，根据结果有针对性地应用足量有效的抗生素。2、一期取出原假体并彻底清理关节腔后置入含抗生素的骨水泥间隔器。3、二期手术时再次取足够多的标本进行细菌学及组织学检查，必要时调整抗生素或再次清理关节，更换骨水泥间隔器后按上述方法处理，直至感染标志物阴性后方能置入新的假体。在未经确定病原菌的情况下避免经验性使用抗生素或不合理使用抗生素治疗，以尽可能减小产生耐药菌的风险。
5.关节融合术、截肢术等。
关节切除成形术或关节融合术，适合于丧失运动能力；骨量较差，软组织覆盖较差或者致病菌耐药性较强，尚无良好的治疗药物；多次手术史，二期翻修术后失败，不可能再行翻修术的病例。截肢术，适合于病变程度极重、肿瘤化疗免疫力低下，反复清创效果差的病例，截肢术是终末期的毁损性治疗措施。除非在紧急情况下，否则应该对所有PJI患者在截肢术前均需要进行细致地评估。如果患者多次清创、翻修、抗生素骨水泥填充旷置均未能彻底治愈感染的病例，定期复查未见假体松动，患髋功能尚好，可选择带菌存留假体，试探治疗。杨柳报道对1例人工股骨头置换术后MRSA感染行翻修术后多次复发的患者采用带菌存留假体、局部持续负压引流的方法治疗，从而获得关节翻修假体带菌存留。
本文部分病例来自史振才教授，特此致谢！
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